प्रश्न, उडान क्यामेराको समय कति हो?

उडानको समय (ToF) क्यामेराहरू एक प्रकारको गहिराइ-सेन्सिङ प्रविधि हो जसले प्रकाशलाई वस्तुहरूमा यात्रा गर्न र क्यामेरामा फर्कन लाग्ने समय प्रयोग गरेर क्यामेरा र दृश्यमा रहेका वस्तुहरू बीचको दूरी मापन गर्दछ। तिनीहरू सामान्यतया संवर्धित वास्तविकता, रोबोटिक्स, थ्रीडी स्क्यानिङ, इशारा पहिचान, र थप जस्ता विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

ToF क्यामेराहरूप्रकाश संकेत, सामान्यतया इन्फ्रारेड प्रकाश उत्सर्जन गरेर र दृश्यमा वस्तुहरूलाई ठोक्किएपछि संकेत फिर्ता आउन लाग्ने समय मापन गरेर काम गर्दछ। यस समय मापन त्यसपछि वस्तुहरूको दूरी गणना गर्न, गहिराई नक्सा वा दृश्यको 3D प्रतिनिधित्व सिर्जना गर्न प्रयोग गरिन्छ।

उडान क्यामेराको समय

संरचित प्रकाश वा स्टेरियो भिजन जस्ता अन्य गहिराइ-सेन्सिङ प्रविधिहरूको तुलनामा, ToF क्यामेराहरूले धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्दछन्। तिनीहरूले वास्तविक-समय गहिराइ जानकारी प्रदान गर्छन्, अपेक्षाकृत सरल डिजाइन छ, र विभिन्न प्रकाश अवस्थाहरूमा काम गर्न सक्छन्। ToF क्यामेराहरू पनि कम्प्याक्ट छन् र स्मार्टफोन, ट्याब्लेट र पहिरन योग्य उपकरणहरू जस्ता साना उपकरणहरूमा एकीकृत गर्न सकिन्छ।

ToF क्यामेराहरूको प्रयोग विविध छ। संवर्धित वास्तविकतामा, ToF क्यामेराहरूले वस्तुहरूको गहिराइ सही रूपमा पत्ता लगाउन सक्छन् र वास्तविक संसारमा राखिएका भर्चुअल वस्तुहरूको यथार्थवाद सुधार गर्न सक्छन्। रोबोटिक्समा, तिनीहरूले रोबोटहरूलाई तिनीहरूको वरपरको अवस्था बुझ्न र अवरोधहरूलाई अझ प्रभावकारी रूपमा नेभिगेट गर्न सक्षम बनाउँछन्। 3D स्क्यानिङमा, ToF क्यामेराहरूले भर्चुअल वास्तविकता, गेमिङ, वा 3D प्रिन्टिङ जस्ता विभिन्न उद्देश्यका लागि वस्तुहरू वा वातावरणको ज्यामिति द्रुत रूपमा खिच्न सक्छन्। तिनीहरू अनुहार पहिचान वा हात इशारा पहिचान जस्ता बायोमेट्रिक अनुप्रयोगहरूमा पनि प्रयोग गरिन्छ।

二,उडान क्यामेराको समयका घटकहरू

उडानको समय (ToF) क्यामेराहरूगहिराइ संवेदन र दूरी मापन सक्षम पार्न सँगै काम गर्ने धेरै प्रमुख घटकहरू मिलेर बनेको हुन्छ। विशिष्ट घटकहरू डिजाइन र निर्माताको आधारमा फरक हुन सक्छन्, तर यहाँ ToF क्यामेरा प्रणालीहरूमा सामान्यतया पाइने आधारभूत तत्वहरू छन्:

प्रकाशको स्रोत:

ToF क्यामेराहरूले प्रकाश संकेत उत्सर्जन गर्न प्रकाश स्रोत प्रयोग गर्छन्, सामान्यतया इन्फ्रारेड (IR) प्रकाशको रूपमा। प्रकाश स्रोत क्यामेराको डिजाइनमा निर्भर गर्दै LED (प्रकाश-उत्सर्जक डायोड) वा लेजर डायोड हुन सक्छ। उत्सर्जित प्रकाश दृश्यमा रहेका वस्तुहरू तर्फ यात्रा गर्छ।

अप्टिक्स:

लेन्सले परावर्तित प्रकाशलाई सङ्कलन गर्छ र वातावरणको छवि छवि सेन्सर (फोकल प्लेन एरे) मा लैजान्छ। अप्टिकल ब्यान्ड-पास फिल्टरले प्रकाश इकाई जत्तिकै तरंगदैर्ध्य भएको प्रकाश मात्र पास गर्छ। यसले गैर-सान्दर्भिक प्रकाशलाई दबाउन र आवाज कम गर्न मद्दत गर्छ।

छवि सेन्सर:

यो TOF क्यामेराको मुटु हो। प्रत्येक पिक्सेलले प्रकाशले प्रकाश इकाई (लेजर वा LED) बाट वस्तुमा र फोकल प्लेन एरेमा फर्कन लाग्ने समय मापन गर्दछ।

समय सर्किटरी:

उडानको समयलाई सही रूपमा मापन गर्न, क्यामेरालाई सटीक समय सर्किटरी चाहिन्छ। यो सर्किटरीले प्रकाश संकेतको उत्सर्जनलाई नियन्त्रण गर्छ र प्रकाशलाई वस्तुहरूमा यात्रा गर्न र क्यामेरामा फर्कन लाग्ने समय पत्ता लगाउँछ। यसले सही दूरी मापन सुनिश्चित गर्न उत्सर्जन र पत्ता लगाउने प्रक्रियाहरूलाई सिङ्क्रोनाइज गर्दछ।

मोड्युलेसन:

केहीToF क्यामेराहरूदूरी मापनको शुद्धता र बलियोपन सुधार गर्न मोड्युलेसन प्रविधिहरू समावेश गर्दछ। यी क्यामेराहरूले उत्सर्जित प्रकाश संकेतलाई विशिष्ट ढाँचा वा आवृत्तिको साथ मोड्युलेसन गर्छन्। मोड्युलेसनले उत्सर्जित प्रकाशलाई अन्य परिवेश प्रकाश स्रोतहरूबाट छुट्याउन मद्दत गर्दछ र दृश्यमा विभिन्न वस्तुहरू बीच भिन्नता छुट्याउन क्यामेराको क्षमता बढाउँछ।

गहिराई गणना एल्गोरिथ्म:

उडानको समय मापनलाई गहिराइ जानकारीमा रूपान्तरण गर्न, ToF क्यामेराहरूले परिष्कृत एल्गोरिदमहरू प्रयोग गर्छन्। यी एल्गोरिदमहरूले फोटोडिटेक्टरबाट प्राप्त समय डेटाको विश्लेषण गर्छन् र क्यामेरा र दृश्यमा रहेका वस्तुहरू बीचको दूरी गणना गर्छन्। गहिराइ गणना एल्गोरिदमहरूमा प्रायः प्रकाश प्रसार गति, सेन्सर प्रतिक्रिया समय, र परिवेश प्रकाश हस्तक्षेप जस्ता कारकहरूको क्षतिपूर्ति समावेश हुन्छ।

गहिराइ डेटा आउटपुट:

गहिराइ गणना गरिसकेपछि, ToF क्यामेराले गहिराइ डेटा आउटपुट प्रदान गर्दछ। यो आउटपुट गहिराइ नक्सा, पोइन्ट क्लाउड, वा दृश्यको 3D प्रतिनिधित्वको रूपमा लिन सक्छ। गहिराइ डेटा अनुप्रयोगहरू र प्रणालीहरू द्वारा वस्तु ट्र्याकिङ, संवर्धित वास्तविकता, वा रोबोटिक नेभिगेसन जस्ता विभिन्न कार्यक्षमताहरू सक्षम गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

यो कुरा ध्यान दिनु महत्त्वपूर्ण छ कि ToF क्यामेराहरूको विशिष्ट कार्यान्वयन र कम्पोनेन्टहरू विभिन्न निर्माताहरू र मोडेलहरूमा फरक हुन सक्छन्। प्रविधिमा भएको प्रगतिले ToF क्यामेरा प्रणालीहरूको कार्यसम्पादन र क्षमताहरू सुधार गर्न थप सुविधाहरू र वृद्धिहरू प्रस्तुत गर्न सक्छ।

三, अनुप्रयोगहरू

अटोमोटिभ अनुप्रयोगहरू

उडान समय क्यामेराहरूसक्रिय पैदल यात्री सुरक्षा, प्रिक्र्यास पत्ता लगाउने र आउट-अफ-पोजिसन (OOP) पत्ता लगाउने जस्ता भित्री अनुप्रयोगहरू जस्ता उन्नत अटोमोटिभ अनुप्रयोगहरूको लागि सहयोग र सुरक्षा कार्यहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

ToF क्यामेराहरूको प्रयोग

मानव-मेसिन इन्टरफेस र गेमिङ

As उडानको समय क्यामेराहरूवास्तविक समयमा दूरीका तस्बिरहरू प्रदान गर्नुहोस्, मानिसहरूको चालहरू ट्र्याक गर्न सजिलो छ। यसले टेलिभिजन जस्ता उपभोक्ता उपकरणहरूसँग नयाँ अन्तरक्रियाहरूलाई अनुमति दिन्छ। अर्को विषय भिडियो गेम कन्सोलहरूमा खेलहरूसँग अन्तर्क्रिया गर्न यस प्रकारका क्यामेराहरू प्रयोग गर्नु हो। Xbox One कन्सोलमा मूल रूपमा समावेश गरिएको दोस्रो पुस्ताको Kinect सेन्सरले यसको दायरा इमेजिङको लागि उडानको समय क्यामेरा प्रयोग गर्‍यो, जसले कम्प्युटर दृष्टि र इशारा पहिचान प्रविधिहरू प्रयोग गरेर प्राकृतिक प्रयोगकर्ता इन्टरफेसहरू र गेमिङ अनुप्रयोगहरूलाई सक्षम पार्छ।

क्रिएटिभ र इन्टेलले गेमिङको लागि समान प्रकारको अन्तरक्रियात्मक इशारा समय-अफ-फ्लाइट क्यामेरा पनि प्रदान गर्छन्, सफ्टकाइनेटिकको डेप्थसेन्स ३२५ क्यामेरामा आधारित Senz3D। इन्फिनियन र पीएमडी टेक्नोलोजीहरूले अल-इन-वन पीसी र ल्यापटपहरू (पिको फ्लेक्सएक्स र पिको मोनस्टार क्यामेरा) जस्ता उपभोक्ता उपकरणहरूको नजिकको दायरा इशारा नियन्त्रणको लागि साना एकीकृत 3D गहिराइ क्यामेराहरूलाई सक्षम बनाउँछन्।

खेलहरूमा ToF क्यामेराहरूको प्रयोग

स्मार्टफोन क्यामेराहरू

धेरै स्मार्टफोनहरूमा उडानको समयको क्यामेराहरू समावेश हुन्छन्। यी मुख्यतया क्यामेरा सफ्टवेयरलाई अग्रभूमि र पृष्ठभूमिको बारेमा जानकारी प्रदान गरेर फोटोहरूको गुणस्तर सुधार गर्न प्रयोग गरिन्छ। यस्तो प्रविधि प्रयोग गर्ने पहिलो मोबाइल फोन LG G3 थियो, जुन २०१४ को सुरुमा जारी गरिएको थियो।

मोबाइल फोनमा ToF क्यामेराको प्रयोग

मापन र मेसिन दृष्टि

अन्य अनुप्रयोगहरू मापन कार्यहरू हुन्, जस्तै साइलोमा भरण उचाइको लागि। औद्योगिक मेसिन भिजनमा, उडानको समय क्यामेराले रोबोटहरूले प्रयोग गर्ने वस्तुहरू वर्गीकृत गर्न र पत्ता लगाउन मद्दत गर्दछ, जस्तै कन्वेयरमा गुज्रने वस्तुहरू। ढोका नियन्त्रणहरूले जनावरहरू र ढोकामा पुग्ने मानिसहरू बीच सजिलै छुट्याउन सक्छ।

रोबोटिक्स

यी क्यामेराहरूको अर्को प्रयोग रोबोटिक्सको क्षेत्र हो: मोबाइल रोबोटहरूले आफ्नो वरपरको नक्सा धेरै छिटो बनाउन सक्छन्, जसले गर्दा उनीहरूलाई अवरोधहरूबाट बच्न वा अग्रणी व्यक्तिलाई पछ्याउन सक्षम बनाउँछ। दूरी गणना सरल भएकोले, थोरै मात्र कम्प्युटेसनल शक्ति प्रयोग गरिन्छ। यी क्यामेराहरू दूरी मापन गर्न पनि प्रयोग गर्न सकिने भएकोले, पहिलो रोबोटिक्स प्रतियोगिताका टोलीहरूले स्वायत्त दिनचर्याहरूको लागि उपकरणहरू प्रयोग गर्ने ज्ञात छन्।

पृथ्वीको भू-बनोट

ToF क्यामेराहरूभू-रूप विज्ञानको अध्ययनको लागि पृथ्वीको सतह स्थलाकृतिको डिजिटल उचाइ मोडेलहरू प्राप्त गर्न प्रयोग गरिएको छ।

भू-रूप विज्ञानमा ToF क्यामेराहरूको प्रयोग